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 O Quadrante Instrumento que serve para medir ângulos ou a altura angular de um ponto, usado há mais de quinhentos anos por astrónomos e navegantes. Com o quadrante é possível medir a altura de uma árvore, de uma casa, ou outro ponto elevado. Para tal, aponta-se a mira (palhinha) do quadrante para o ponto a medir, e lê-se o ângulo assinalado pela linha, que pende na vertical. Mais adiante, iremos ver o que é preciso fazer para, a partir da leitura realizada com o quadrante, obter a altura de um "ponto" elevado. Materiais necessários:   Cartão canelado (usado nas embalagens)  Papel branco A4  Guita  Peso  Palhinha  Cola para papel  Tinta Ferramentas:  Régua  Esquadro  Transferidor  Lápis  Borracha 

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O Quadrante 

Instrumento que serve para medir ângulos ou a altura angular de um ponto, usado há mais dequinhentos anos por astrónomos e navegantes.

Com o quadrante é possível medir a altura de uma árvore, de uma casa, ou outro pontoelevado.Para tal, aponta-se a mira (palhinha) do quadrante para o ponto a medir, e lê-se o ânguloassinalado pela linha, que pende na vertical. 

Mais adiante, iremos ver o que é preciso fazer para, a partir da leitura realizada com o quadrante, obter a altura de um"ponto" elevado. 

Materiais necessários: 

  Cartão canelado (usado nas embalagens)   Papel branco A4   Guita   Peso   Palhinha   Cola para papel   Tinta 

Ferramentas: 

  Régua   Esquadro   Transferidor   Lápis   Borracha 

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  Compasso   X-acto   Tesoura 

Para que a linha penda na vertical, é necessário amarrar-lhe um peso. Optamos por, em vez de usar um objecto qualquer,

fabricar o peso, a partir de varão de aço de 10 mm.  As ferramentas necessárias para a fabricação do peso, são:  

  Serrote de cortar ferro   Lima mursa   Esquadro   Compasso de bicos   Graminho   Escala   Plano e Parquímetro   Torno de bancada   Engenho de furar 

Primeira etapa do projecto 

  Investigação 

O processo de cálculo, que iremos usar, para determinar a altura do "ponto" a medir, baseia-se na semelhança detriângulos.

Desenhamos dois triângulos rectângulos, de acordo com as seguintes figuras: 

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Triângulo 1: Comprimento da base = 50;Hipotenusa fazendo um ângulo de 60º com a base;Traçamos o 2º cateto do triângulo e medimos o seucomprimento. 

Triângulo 2: Comprimento da base = 100;Hipotenusa fazendo um ângulo de 60º com a base;Traçamos o 2º cateto do triângulo e medimos o seucomprimento (h). h=173,2 

Uma vez que os triângulos são semelhantes, os lados são proporcionais. 

Aplicando este principio ao quadrante, basta colocarmo-nos a uma distância do objecto, cuja altura (h) pretendemosmedir, de modo que o fio do quadrante marque 60º. Finalmente iremos medir a nossa distância (d), ao objecto.  

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O cálculo a efectuar será: H=(d x 17,32)/10 em que H será a altura do objecto a partir do quadrante.A este valor somamos a nossa altura (A) e obtemos a altura do objecto (em cm).

Se o ângulo lido no quadrante for diferente, teremos que desenhar um triângulo com ângulo interno igual, e depoisaplicar a mesma regra. 

Depois de efectuados os cálculos, podemos verificar se o resultado está correcto usando o simulador que está disponívelaqui 

Segunda etapa do projecto 

  Desenho Técnico

Numa folha de papel A4 branca, começamos por desenhar a esquadria e a legenda. 

Desenhamos as projecções ortogonais, que neste caso limitamos ao alçado lateral, a partir da cópia impressa dogabarito, que é fornecido para evitar a grande perda de tempo que seria gasta na sua produção. Desenhamos, ainda, empormenor o peso que irá esticar a linha. 

  Memória descritiva

Nesta caso, optamos por realizar uma breve descrição do objecto técnico, dos materiais e ferramentas necessárias à sua

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produção.

Terceira etapa do projecto 

  Construção do quadrante

A base pode ser fabricada em praticamente qualquer material. Optamos por reutilizar o material usado nas caixas decartão, que todos os dias chegam à nossa escola.  

Marcamos no cartão a peça a recortar; recortamos o gabarito e colamo-lo na base de cartão. Para dar um melhor aspectoao conjunto, optamos por colar uma folha branca na superfície oposta.Colamos a palhinha, que irá servir de mira.

Passamos à construção do peso, escolhendo uma "ponta" de varão de aço de 10 mm.Acertamos um dos topos à esquadria, marcamos o comprimento a cortar, e acertamos o topo cortado. Em seguidamarcamos o furo, por onde irá passar o fio, numa das bases do cilindro. Num engenho de furar, realizamos a furação dapeça.

Finalmente, damos acabamento à peça passando lixa em todas as superfícies, e aplicando uma camada de tinta. Para terminar o quadrante, basta aplicar o fio, prendendo-o ao peso e à base do quadrante.

Conclusão 

Agora, que temos o quadrante pronto, vamos pedir aos alunos que o utilizem para medir a altura do edifício ondemoram.

Algumas imagens do desenvolvimento do projecto, pelos alunos [ mais... ] 

Fontes: Ciência Viva 

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Torneiras 

A distribuição de água, pelas habitações é realizada com recurso a uma rede de tubos, em metal ou PVC (plástico), quesão ligados à conduta adutora de abastecimento.

A circulação de água pode ser interrompida, à entrada das habitações, com recurso a válvulas, e nos pontos terminais darede, com torneiras. 

Alguns exemplos de válvulas e torneiras. 

Válvula de esfera Usada para interromper o circuito de água,entre a rede pública de abastecimento de água eo contador.Pormenor do interior 

Válvula de esfera Modelo normalmente usado para interromper eligar o circuito de água a equipamentos, comoesquentadores, máquinas de lavar, etc. 

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Torneira 

Modelo tradicional 

Torneira Modelo monocomando 

Torneira Modelo temporizada. Uma mola interior,interrompe automaticamente o fluxo de água aofim de alguns segundos. 

Torneira Modelo infravermelhos. Dispõe de uma célulade infravermelhos que detecta o movimento dasmãos do utilizador junto desta, abrindo atorneira. Na ausência de movimento o sistemafecha-a. 

Reparação de uma torneira 

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Vamos reparar uma torneira convencional.Como exemplo, usamos um dos modelos mais frequentes nas nossas casas. A avaria detectada é também a maisfrequente: a torneira pinga. 

Usando, então, o modelo mais frequente, vamos conhecer as peças que existem no seu interior e como funcionam.  

Torneira convencional, fabricada em latãocromado.Usada em lavatórios, está preparada para sermontada em louças de casa de banho. O tuboinferior, roscado, atravessa o lavatório atravésdo furo existente neste, permitindo a aplicaçãode uma porca que vai fixar a torneira.É também através deste tubo roscado que

posteriormente, a torneira será ligada à rede deágua. 

As peças de uma torneira: 

ManípuloCastelo e hasteÊmboloAnilha vedantePorcaCorpo da torneira 

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Castelo e haste

Plástico e latãoO castelo é roscado no corpo da torneira erecebe no seu interior a haste que controla oêmbolo. 

Êmbolo 

Borracha e latãoO êmbolo liga-se, no interior do castelo, à hasteatravés de uma rosca que lhe transmite omovimento para cima ou para baixo. Na parteinferior da imagem, pode ver-se o varãoroscado onde é fixada a anilha vedante. A meio,pode ver-se o oring (em borracha) que iráimpedir a passagem de água para a partesuperior da torneira. 

Anilha vedante 

BorrachaQuando pressionada pelo êmbolo, contra ocorpo da torneira, impede a saída de água(torneira fechada). É fixada ao êmbolo atravésde uma porca.Quando a torneira pinga, deve substituir-se esta

peça. 

Reparação de uma torneira que pinga 

Ferramentas necessárias 

  Chave de fendas   Chave de bocas

ou   Chave inglesa

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Materiais necessários 

  Anilha vedante 

Desmontagem da torneira 

Antes de iniciar esta actividade, deve-se fechar a válvula de segurança, situada normalmente junto ao contador da água,afim de evitar uma inundação.

Começa-se por retirar a tampa existente no topo do manípulo, afim de se ter acesso ao parafuso que prende este à hasteda torneira. Depois de retirado o parafuso, retira-se o manípulo, puxando-o para cima. 

Com uma chave de bocas ou inglesa, retira-se o castelo do corpo da torneira, rodando-o na direcção contrária ao dosponteiros do relógio.

Novamente, com uma chave de bocas ou inglesa, retira-se a porca situada mais abaixo, que prende a anilha vedante aoêmbolo. 

ATENÇÃO!Normalmente, a anilha vedante está muito "agarrada" à sua sede, pelo que o processo de extracção desta, énormalmente difícil. Sugere-se o uso de uma chave de fendas, tendo o cuidado de dirigir a força na direcção oposta aosnossos dedos, afim de evitar um acidente, que seria praticamente inevitável se esta operação fosse realizada com onosso dedo a servir da apoio.

Montagem da torneira 

Montar e fixar a nova anilha vedante, no lugar da antiga, apertando convenientemente a porca que a prende.  

Montar e apertar o castelo, no corpo da torneira.  

Finalmente, montar o manípulo, fixando-o com o respectivo parafuso e aplicando a pequena tampa, que retirámosinicialmente. 

Agora, para restabelecer o abastecimento de água, deve-se voltar a abrir a válvula de segurança.  

Se correu tudo bem, a nossa torneira deixou de pingar. Vamos testá-la.

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Pilhas 

As pilhas são dispositivos que geram energia eléctrica através de uma reacção química.  

A pilha é constituída por uma solução de ácido sulfúricoem água, na qual é mergulhado um eléctrodo de cobre eum de zinco. Se ligarmos o cobre ao zinco por umcondutor c, passará corrente eléctrica nesse condutor,dirigida do cobre para o zinco, o que indica que há umadiferença de potencial entre eles. A solução com os doiseléctrodos constitui então um gerador. Os doiseléctrodos são chamados pólos, ou terminais do gerador.Chama-se pólo positivo àquele por onde a corrente sai,e pólo negativo àquele por onde a corrente entra.  

Um pouco de história

A pilha eléctrica foi inventada pelo físico italiano Alessandro Volta em 1800. A sua pilha original nãotinha a disposição indicada na figura anterior.Era composta do seguinte modo: um disco de cobre,sobre ele um disco de feltro embebido em ácidosulfúrico diluído em água, depois um disco de zinco,sobre este, outro disco de feltro embebido em ácido

sulfúrico diluído, depois outro disco de cobre, e assimsucessivamente. Esses discos eram colocados um sobreo outro de maneira a formar uma pilha. Daí se originouo nome que até hoje se conserva para esses geradores. 

As pilhas de hoje

As pilhas que utilizamos hoje, têm o mesmo princípiode funcionamento da pilha construída por Alessandro

Volta. A parte externa (capa) da pilha é construída em zinco, eé frequentemente coberta com papelão ou plástico paraevitar o derrame. No interior da pilha, em vez de outrometal como Volta utilizava, há um bastão de carbono(grafite). O recipiente é cheio de uma pasta húmida,constituída por alguns sais e óxido de manganês (nolugar da solução de ácido diluído). A placa de zinco e oóxido de manganês presente na pasta húmida interagem,na presença dos sais e do carbono, gerando correnteeléctrica. 

À medida em que a pilha vai sendo utilizada, asquantidades das substâncias que reagem vão

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diminuindo, a produção de energia eléctrica sendomenor, ocorrendo, então o desgaste da pilha.(Mais informação na pág. 129 do livro de ET) 

Vamos construir uma pilha com limões

Sabias que algumas frutas e vegetais que comes, te podem ajudar a produzir electricidade?Vamos experimentar, com o limão. 

Materiais necessários: 

  3 limões   3 moedas de cobre (5 cêntimos)   3 parafusos zincados (ou rebites)   4 cabos eléctricos com terminais de crocodilo   1 LED   2 etiquetas autocolantes 

Ferramentas necessárias: 

  Lápis   Faca   Multímetro (Mais informação na pág. 146 do livro de ET) 

Primeira etapa do projecto 

  Investigação 

O limão contém, no seu interior, sumo compropriedades químicas ácidas.Introduzindo no seu corpo, um objecto em cobre e outroem zinco, a uma pequena distância um do outro, iremosprovocar uma reacção química, da qual resultará aprodução de electricidade. 

Para confirmar este facto, vamos realizar umaexperiência:Peguemos num limão vamos espreme-lo, rolando-oentre as mãos, tendo o cuidado de não lhe partir a casca.Assim, o sumo espalha-se pelo seu interior, e já temos asolução ácida.Aplicamos os eléctrodos de cobre (moeda) e zinco(parafuso), tal como na figura.

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Com o auxílio de um multímetro, vamos medir aenergia eléctrica que é produzida. 

Se a experiência correu bem, vamos poder ler nomultímetro a tensão de 0,5 volts. 

No entanto a intensidade gerada (medida em Amperes)não é suficiente para acender uma lâmpada, pelo que naactividade que vamos realizar, vamos precisar de ligar 3ou 4 limões ligados em série.(Mais informação na pág. 122 do livro de ET) 

LED - é a sigla em inglês para  Light Emitting Diode,Diodo que, quando polarizado directamente, acende.Diodos são dispositivos semicondutores que permitemque a corrente passe num único sentido. "Polarizar

directamente" significa "ligar o diodo com a polaridadecorrecta".O LED possui dois pólos, o negativo é chamado cátodoe o positivo ânodo.São usados em equipamentos electrónicos, geralmentepara indicar que estão ligados. 

Segunda etapa do projecto 

  Desenho técnico 

Numa folha de papel A4 branca, começamos por desenhar a esquadria e a legenda. 

Desenhamos à mão livre, os limões, as ligações entre estes e o LED, não esquecendo de indicar a polaridade docircuito. 

Na mesma folha, fazemos a representação gráfica, desenhando o esquema do circuito eléctrico. (Mais informação na pág. 142do livro de ET) 

  Memória descritiva 

Nesta caso, optamos por realizar uma breve descrição da experiência, dos materiais e ferramentas necessárias à sua

realização. 

Terceira etapa do projecto 

  Construção da pilha "limão" 

Começamos por rolar os limões entre as mãos, para que fiquem "espremidos", tendo o cuidado de não lhes partir acasca. Só assim podemos obter a máxima capacidade dos limões. 

Aplicamos o parafuso (ou rebite), a um terço do comprimento do limão, e fazemos um corte de aproximadamente um

centímetro, a um outro terço da outra extremidade do limão.Tanto o parafuso como a moeda, devem estar perfeitamente limpos. Se a moeda não for nova, devemos poli-la até ficar

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brilhante. 

Com esta operação terminámos a primeira célula da nossa pilha. A moeda é o pólo positivo e o parafuso o pólonegativo. A pilha que construímos não é suficiente para acender o LED, assim vamos repetir esta operação com outrosdois limões. 

A ligação em série consiste em ligar o pólo positivo daprimeira célula ao pólo negativo da segunda, e o pólopositivo da segunda ao pólo positivo da terceira.  (Mais informação na pág. 121 do livro de ET) 

No final vamos identificar os pólos da bateria, colandouma etiqueta com o sinal (-) no parafuso da primeira

célula e outra com o sinal (+) na moeda da últimacélula. 

Vamos agora ligar dois limões, em série, e medir, com omultímetro, a tensão (em Volts) que conseguimos.  

Vamos agora ligar os três limões, em série, e voltemos a medir a tensão.Como a capacidade de cada célula foi somada, obtemos assim a tensão necessária para acender o LED.  

Para finalizar o nosso projecto, vamos ligar o LED à nossa pilha, tendo o cuidado de respeitar a polaridade.  

Liga-se o terminal positivo da pilha ao terminal positivo do LED, e o terminal negativo da pilha ao terminal negativo do

LED. Nota: O terminal negativo do LED é o que fica do lado em que a base redonda, de plástico, tem um  corte recto. 

E pronto!

Já temos a nossa lâmpada acesa.

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As pilhas e o ambiente

"As pilhas são compostas por metais pesados, tais como, mercúrio, chumbo, cobre, níquel, zinco, cádmio e lítio. Esses

metais são perigosos para o ambiente e a saúde humana. Quando depositadas em lixeiras, as pilhas vão-se decompondo,podendo os seus componentes infiltrar-se no solo e atingir os lençóis freáticos, entrando assim no ecossistema aquáticonos rios e nos mares, sendo incorporados na cadeia alimentar, aumentando a sua concentração nos seres vivos atravésdo efeito da bioacumulação." 

"Quercus" 

Se tens pilhas que queres deitar fora,não te esqueças: 

"Pilhas no lixo, não. No Pilhão."

Algumas imagens do desenvolvimento do projecto, pelos alunos [ mais... ] 

Fontes:http://www.seed.slb.com/pt/scictr/lab/fruit/index.htm http://www.hilaroad.com/camp/projects/lemon/lemon_battery.html  http://www.eciencia.usp.br/exposicao/gepeq/pilhas.htm  

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Roldanas 

Roldana ou polia: Disco móvel em torno de um eixo perpendicular ao seu plano, com um sulcochamado gola ou garganta no seu contorno periférico, e a cujo eixo se liga uma peça chamadaalça, destinando-se, isolada ou associada a outras, a elevar objectos pesados.

(Dicionário Porto Editora)

As roldanas têm sido usadas desde os tempos mais remotos, sempre com a função de ajudara elevar objectos pesados:

Nos poços de água, para alterar o sentido da forçaque puxa o balde

Na construção civil, para colocar os materiais no cimodas obras

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  Nos barcos para controlar as velas.

Nos elevadores dos poços das minas, para descer osmineiros e recolher o minério.

Construção de um sistema de roldanas 

Materiais necessários:

Nesta actividade, vamos construir roldanas com os discos que se usam nos estendais deroupa. São baratas e podem ser adquiridas em qualquer drogaria ou loja de ferragens.

  Roldanas de estendal  Arame de 3 mm  Corda de sisal ou nylon  Ripa de madeira 20X10  Pregos de arame  Cola térmica

Ferramentas necessárias:

  Serrote de cortar ferro  Escala  Alicate de pontas  Martelo  lápis  Esquadro  Serrote de costas  Engenho de furar  Pistola de cola térmica

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Primeira etapa do projecto 

  Investigação

Partindo dos exemplos vistos atrás, podemos imaginar que os sistema de roldanas ajudam adiminuir a força necessária para elevar uma massa.Mas qual é essa diminuição?Será que existe uma relação entre a força necessária e o número de roldanas?

O projecto que vamos realizar, tem como finalidade intuir (a partir da experimentação) querelação existe entre o número de roldanas de um sistema, e a diminuição da força necessáriapara elevar um determinado peso.

Partindo de um sistema com umaroldana, vamos medir e registar aforça necessária para elevar umpeso.

Em seguida acrescentamos outra roldana ao sistema,e medimos novamente.

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Voltamos a alterar o nosso sistemade roldanas, adicionando-lhe aterceira. Medimos a força necessáriapara elevar o peso, e registamos.

Clica aqui para simular a aplicação de forças num sistema de roldanas. É necessário ter o Sun Microsystems JRE (Java Runtime Environment) instalado nocomputador. 

Segunda etapa do projecto 

  Desenho técnico

Numa folha de papel A4 branca, começamos por desenhar a esquadria e a legenda.

Desenhamos as projecções ortogonais, do sistema de três roldanas, que neste caso vamoslimitar ao alçado lateral, à escala 1:1.

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 No final, o desenho realizado pelos alunos deve ter oaspecto da figura ao lado.

Pormenor das ligações das peças de madeira àroldana

  Memória descritiva

Descrição do objecto técnico, da sua finalidade, os materiais e as ferramentas necessárias àsua execução.

Terceira etapa do projecto 

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  Construção do sistema de roldanas

Começamos por marcar na ripa de madeira, com oauxílio de um esquadro, as peças que vão servir desuporte às roldanas.

Com um serrote de costas, cortamos as peças de

madeira.

Marcamos os furos a realizar no engenho de furar.

A operação de furação é realizada com as peçasligadas, duas a duas, com o auxílio de pregos dearame, para que os furos nas peças fiquemperfeitamente coincidentes.

Montamos os arames e as roldanas, nas peças demadeira.

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Após o corte dos arames, com a medida ajustada,vamos usar a pistola de cola térmica, para os fixar àmadeira.

Agora, temos as peças montadas e preparadas parainiciar a resolução do nosso problema.Falta ainda instalar o fio no sistema.

Sistema de três roldanas montado e emfuncionamento.

Conclusão 

Com o sistema de roldanas montado, vamos medir,com o auxílio de um dinamómetro, a força necessáriapara elevar um peso, tal como previsto na primeira

fase do projecto.Para a experiência, vamos usar como peso uma peçaem aço, que necessita de uma força de 10 Newtons(N) para a elevar.

Dinamómetro 

Nº de roldanas (n)  Força (P) 

1  10 

2  5 

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3  3,3 

A partir do registo das forças, podemos verificar que existe uma relação entre o número deroldanas do sistema e a força necessária para elevar o peso:

Com uma roldana, a força exercida é de 10 N.

Com duas roldanas, a força necessária para elevar o peso é 1/2 da inicial. (5=10/2) 

Com três roldanas, a força a empregar é 1/3 da inicial. (3,3=10/3) 

Logo, a relação é definida pela expressão: P= R/n P - força; R - objecto a elevar; n - número de roldanas do sistema

Algumas imagens do desenvolvimento do projecto, pelos alunos [ mais... ] 

Fontes:Walter Fendt 

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Forno Solar 

O forno solar é um equipamento que, concentra os raios solares numa zona, permitindoaquecer os alimentos depositados num recipiente fechado, aí colocado.

O primeiro forno solar foi criado pelo naturalista francês Horace de Saussure em 1767.

Os fornos solares têm sido usados na Índia, China,Quénia, Afeganistão e Senegal em zonas onde existe

escassez de combustíveis sólidos (lenha, carvão), peloque a utilização destes equipamentos é uma solução,para confeccionar alimentos e esterilizar água.

Tipos de fornos solares:

  Caixa 

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  Painel 

  Parabólico 

  Industrial Produção de electricidade

Construção de um forno solar 

Após análise das várias hipóteses, optámos por construir um forno solar do tipo painel, por sermais simples de construir e por se poder usar materiais baratos e fáceis de obter.

Materiais necessários:

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  Cartão canelado  Folha de alumínio  Farinha de trigo  Copo de plástico  Saco de plástico

Ferramentas necessárias:

  Lápis  Régua  X-acto

Primeira etapa do projecto 

  Investigação

O forno solar é, como foi dito inicialmente, umequipamento que permite concentrar os raios solares,usando para isso superfícies revestidas com materialreflector, que são orientadas de forma a que os raiossolares sejam dirigidos para uma determinada zona,onde será colocado o recipiente com água ou osalimentos a cozinhar.

O recipiente a usar deve estar isolado do meioambiente, usando-se para isso um saco de plásticotransparente, por forma a formar no seu interior odesejado efeito de estufa.

Nos fornos solar do tipo caixa não é necessário usar osaco de plástico, uma vez que estes são fechados naparte superior com um vidro.

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  Os fornos solares são usados em situações reais, emvárias partes do mundo como pode ser visto aqui 

O modelo a realizar foi escolhido a partir de experiências anteriores, publicadas na Internet em"O fogão solar de painel de Bernard" 

Segunda etapa do projecto 

  Desenho técnico

Numa folha de papel A4 branca, começamos por desenhar a esquadria e a legenda.

Desenhamos a planificação do forno, usando a escala adequada, de acordo com as medidasfornecidas a partir de experiência referida atrás.

BC = 30 cm, DC = 23 cm e CG e GF = 25 cm

  Memória descritiva

Realizamos uma breve descrição do objecto técnico, dos materiais e ferramentas necessárias àsua produção.

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  Construção do forno solar

A base do forno solar vai ser construída a partir deuma caixa de cartão canelado usada, que os alunos

pedem nos estabelecimentos da zona da escola.

Depois de desmontada a caixa, vai ser desenhada aplanificação do forno solar.

Procedemos em seguida ao corte do cartão a partirdas marcações realizadas.

Nesta fase do trabalho é muito importante chamar aatenção dos alunos para as normas de segurança a

ter em conta quando manipularem uma ferramentacomo o X-acto.

Para colar a folha de alumínio ao cartão, vamos usaruma cola de fabrico artesanal:Farinha de trigo diluída em água

A "cola" é espalhada no cartão e em seguidaaplicamos a folha de alumínio, tendo o cuidado de aesticar o mais possível.

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 No final devemos obter um equipamento com oaspecto da imagem à direita.

Vamos usar o forno para aquecer água.A água será colocada dentro de um copo de plástico,

que por sua vez será isolado do exterior usando umsaco de plástico.

Aspecto final da instalação dos fornos solares.

Algumas imagens do desenvolvimento do projecto, pelos alunos [ mais... ] 

Após a conclusão da actividade, pedi aos alunos que realizassem um conjunto de páginas sobreenergias renováveis, que foram publicadas na Internet [ mais... ] 

Fontes:

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http://solarcooking.org 

http://www.cienciaviva.pt/rede/himalaya/home/indice.asp 

Colector Solar 

O colector solar é um equipamento que recebe a energia proveniente do Sol, concentra-a etransforma-a em energia térmica, permitindo assim aquecer a água que circula no seu interior.

O colector solar plano é o mais comum; permiteaquecer água até aos 60 ºC.

Utiliza no seu funcionamento dois fenómenosnaturais: a cor negra absorve calor e a água quentesobe.

O colector solar plano, é constituído por uma caixa isolada, coberta por uma placa de materialtransparente. No interior da caixa são colocados tubos por onde circula a água.

O interior da caixa é pintado (ou revestido) de preto, para receber a energia do Sol etransformá-la em calor que é transmitido aos tubos por onde circula a água.

A cobertura transparente permite a passagem dos raios solares, e serve para provocar o efeitode estufa e reduzir as perdas de calor.

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Esquema de funcionamento

1) Colector solar2) Acumulador3) Caldeira de aquecimento4) Estação solar5) Circuito de água quente sanitária (por exemplo:duche) 

Construção de um colector solar plano 

Materiais necessários:

  Caixas de cartão canelado  Esferovite  Jornais  Sacos de plástico preto  Plástico transparente  Arame  Garrafão de plástico 5L  Tubo plástico flexível  Cola  Silicone

Ferramentas necessárias:

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  Lápis  Fita métrica  Régua  X-acto  Alicate  Tesoura  Furador

Primeira etapa do projecto 

  Investigação

Os combustíveis fósseis não são ilimitados e a sua utilização no aquecimento de água para finsdomésticos, tem efeitos nefastos para a atmosfera e meio ambiente.

O Sol é uma fonte de energia limpa e gratuita. Portugal tem condições excelentes para oaproveitamento desta fonte de energia, pelo que a utilização de colectores solares permitepoupar na conta de energia e é melhor para o ambiente.

Existem vários tipos de colectores solares:- Colector sem cobertura

- Colector plano

- Colector CPC

- Colector tubo de vácuo 

Após análise da informação que se encontrou naInternet, em sites de empresas e instituições ligadasàs energias renováveis, optamos por produzir o nossocolector solar, do tipo plano, por ser o mais simplesde construir a partir dos materiais disponíveis.

Segunda etapa do projecto 

  Desenho técnico

Numa folha de papel A4 branca, começamos por desenhar a esquadria e a legenda.

Desenhamos as projecções ortogonais da caixa do colector, usando a escala adequada, de

acordo com as medidas que definimos a partir dos materiais disponíveis para a sua construção.

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  Memória descritiva

Realizamos uma breve descrição do objecto técnico, dos materiais e ferramentas necessárias àsua produção.

Terceira etapa do projecto 

  Construção do colector solar

A caixa do colector solar vai ser construída a partir decaixas de cartão, usadas nos mercados paratransporte de fruta. Têm o tamanho adequado e sãoconstruídas com cartão suficientemente forte para afinalidade que lhe queremos dar.

Vão ser necessárias três caixas de fruta, paraconstruir dois colectores solares.

As caixas são cortadas e em seguida coladas, deforma a ficarem com os lados iguais.

Para fornecer um bom isolamento, revestimos asparedes interiores da caixa com placas de esferovite.

O fundo da caixa vai ser revestido com uma camadade jornais.

Para conferir à caixa a cor preta, optamos por forrá-la

com plástico obtido a partir de sacos de lixo.

Para evitar que os jornais, colocados no fundo dacaixa, se movimentem, fixam-se com arame.

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Depois de fazer dois furos numa das paredes dacaixa, coloca-se o tubo que será fixado ao fundo dacaixa.

Escolhemos um tubo flexível que é usado naconstrução civil para passar cabos eléctricos nointerior de paredes.

Aplicamos uma peça de plástico transparente, porforma a fechar a caixa, permitindo a passagem dosraios solares e provocando o desejado efeito deestufa no seu interior.

Como reservatório, usamos um garrafão de água de 5litros. Fazemos dois furos, por onde vão passar asduas pontas do tubo, que colamos com silicone, do

mesmo tipo do usado para isolar as louças de casa debanho.

O colector solar está pronto a ser usado. Falta apenasencher o sistema garrafão/tubo com água e dispô-lona direcção do Sol.

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Colector solar em pleno funcionamento.

Nota: o processo usado para fixar o tubo ao fundo dacaixa, revelou-se menos apropriado, não tendoresistido ao peso do tubo cheio de água.Em vez de fita isoladora deve usar-se um materialmais resistente, como por exemplo o arame.

Após a concretização da actividade, solicitei aos alunos a realização do relatório da mesma.

Algumas imagens do desenvolvimento do projecto, pelos alunos [ mais... ] 

Fontes:

http://www.energiasrenovaveis.com/html/energias/solar_tecnologias.asp#colector_solar http://www.raplus.pt/termico.htm 

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